Понятие о тренировочных эффектах
Любой долговременный положительный эффект физической тренировки, например: увеличение аэробных способностей, силы или эластичности мышц, улучшение координации движений, повышение сократительной способности миокарда или мощности гормональной и иммунной систем связан с синтезом определенных белков в мышцах, сердце, гормональных железах, мозге и т.п.
Эти процессы могут выражаться, например: — в увеличении числа клеток некоторых тканей (например, клеток гормональных желез);
— в синтезе органелл клеток (например, увели
чения числа миофиламентов и митохондрий в мы
шечных клетках);
—синтезе ферментов или ферментативных комплексов (например, увеличение концентрации ферментов анаэробного или аэробного гликолиза, (3-окисления жиров);
—синтезе (накоплении) гормонов и нейромеди-аторов ~ белков и веществ белковой природы, которые при нагрузке выходят из клеток и участвуют в регуляции деятельности организма;
—синтезе белков, от которых зависит транспорт веществ через биологические мембраны (например, глюкозы в мышечное волокно);
—синтезе рецепторов (белков клеток, которые, например, "ловят" световые фотоны, механические или тепловые раздражения, гормоны, нейро-медиаторы и др., что является стимулом к запуску, ускорению или подавлению многих внутриклеточные реакции) и т.п.
Процессы синтеза, так же как процессы распада белков идут в живом организме постоянно — на смену старым "отжившим" белковым структурам синтезируются новые "молодые". Однако развитие процесса долговременной адаптации — это ускорение белкового синтеза по отношению к процессам деградации белка в определенных органах и тканях организма в ответ на внешнее или внутреннее специфическое воздействие.
Накопление, таким образом, определенных белков обеспечивает увеличение функциональной мощности этих органов и тканей и является основой приспособления (адаптации) организма к изменившимся условиям (например, более холодному климату), или новым требованиям (например, регулярная тренировка).
За изменение скорости синтеза белков (процессы адаптации) в клетках отвечает генетический аппарат этих клеток.
Гены - это участки молекул ДНК, которые находятся в ядрах клеток и несут в себе код определенной белковой молекулы. Под воздействием определенных стимулов генетический аппарат клетки увеличивает или уменьшает свою активность. В соответствии с этим ускоряется или замедляется синтез тех или иных белков органелл клеток.
Синтез белка условно можно разделить на две стадии.
Первая стадия — это синтез молекул РНК -матриц (шаблонов) по которым собирается белковая молекула. Процесс синтеза РНК начинается непосредственной во время самого тренировочного занятия и длится от нескольких минут до нескольких часов. Следовательно, изменяя характер тренировки (виды упражнений, интенсивность интервалы отдыха и т.д) мы можем влиять на скорость синтеза молекул РНК того или иного вида.
Вторая стадия — синтез (сборка) самих белко-выхмолекул по матрице РНК. Условно можно считать, что этот процесс разворачивается на полную мощность после окончания тренировки - во время отдыха и идет от нескольких часов до нескольких суток. Следовательно, изменяя характер отдыха (режим жизни, питания, сна, применения процедур) мы можем влиять на процессы синтеза белка или — долговременной адаптации организма к данному виду воздействия.
Таким образом, тренировочный процесс - т.е., процесс организации и проведения тренировочного занятия, а также организации отдыха занимающихся — является, по сути, процессом управления активностью генетического аппарата человека, путем создания внутри клеток условий ускоряющих или замедляющих синтез белков.
Аэробная тренировка, кроме ускорения синтеза многих белковых структур, от которых зависит аэробная производительность, повышения устойчивости к утомлению и, в меньшей степени, увеличе-
ние силы, приводит к увеличению энергетических резервов организма и легкости их мобилизации.
Соответственно, в медленных MB увеличиваются запасы гликогена и жиров, а в быстрых MB и в печени — гликогена. Увеличивается мощность механизмов (гормональных и ферментативных), которые мобилизуют жиры подкожных и внутримышечных депо, расщепляют гликоген печени и мышц, облегчают перенос глюкозы из крови внутрь мышечных клеток.
Эти изменения так же являются проявлением
долговременной адаптации к аэробной тренировке.
Физическая тренировка должна приводить к
так называемым тренировочным эффектам, иначе
она бессмысленна.
СрочныеРазличают срочные тренировочные эффекты
тренировочные(СТЭ), происходящие непосредственно и сразу после
эффекты (приокончания физической нагрузки и отставленные
повышениитренировочные эффекты (ОТЭ), наблюдаемые че-
интенсивностирез некоторое время после окончания нагрузки
работы ОДА)или под воздействием регулярной тренировки.
Направленность и глубина отставленных тренировочных эффектов определяется срочными эффектами. В свою очередь, СТЭ вызываются психофизиологическими, физиологическими и биохимическими реакциями, происходящими в организме при выполнении упражнения или сразу после него. Поэтому знание этих реакций, срочных тренировочных эффектов и их последствий для организма — важнейшее условие правильного планирования тренировочного процесса. Рассмотрим их подробнее.
Переход от покоя к работе и от менее интенсивной работы ОДА к более интенсивной характеризуется большей силой напряжения и/или скоростью сокращения мышц. Это, как правило, выражается в увеличении мощности совершаемой механической работы и в более интенсивном воздействием инерционных и внешних сил на ОДА.
Увеличение интенсивности работы ОДА запускается определенными психическими и нейрофизиологическими процессами в коре головного мозга и приводит:
— к повышению тонуса отделов мозга, отвечающих за двигательную деятельность;
— снижению тонуса (вытормаживанию) других отделов ЦНС, отвечающих, например, за работу внутренних органов;
— к повышению активности функционирования мышц.
Одновременно с активизацией мышц, центральная нервная система запускает комплекс реакций, направленных на обеспечение более высокой мощности их сокращения.
К основным реакциям этого типа на уровне исполнительного аппарата (мышц) относят:
— активизацию окислительного фосфорили-рования в мышцах в ответ на сокращение и, следовательно, повышение энергозапроса мышечных волокон;
— увеличение скорости расщепления внутримышечных запасов энергетических субстратов — АТФ, КрФ, гликогена, липидов путем увеличения скорости соответствующих биохимических реакций. Увеличение скорости таких реакций является прямым следствием электрического возбуждения мембран MB, выхода кальция из саркоплазмати-ческого ретикулума и расхода АТФ на актино-ми-озиновых мостиках миофиламентов, а также действия стресс-гормонов (главным образом, адреналина и норадреналина), входящих внутрь MB при мышечной активности;
—увеличение проницаемости мышечных мембран;
—раскрытие капилляров и увеличение локального кровотока под воздействием ионов и метаболитов, выходящих из MB, гормонов, а также повышения системного артериального давления;
Отставленные
Тренировочные
Эффекты
—повышение местной температуры.
—изменения в соединительной и мышечной тканях под воздействием механической нагрузки;
—ускорение синтеза РНК.
На уровне целостного организма:
— активизацию симпатического и парасимпа
тического отделов вегетативной нервной системы;
— активизацию нейроэндокринной системы,
наиболее важным следствием чего является вы
брос тропных (АКТГ, соматотропин и др.) и
стресс-гормонов симпато-адреналовой (САС) (ад
реналин и норадреналин) и глюкокортикоидной
систем (ГКС) (кортизол, кортикостерон и др.).
Активизация вегетативной и нейроэндокринной систем направлена на:
—мобилизацию энергетических субстратов печени (гликоген), жировой ткани (липиды), мышц (гликоген, липиды);
—увеличение частоты и силы сокращений миокарда, приводящих к увеличению минутного кровотока.
—стимулированию дыхательного центра, увеличивающего легочную вентиляцию;
— стимулирование сосудодвигательных реак
ций, которые приводят к повышению артериаль
ного давления и перераспределению кровотока от
менее активных (внутренние органы) к более ак
тивным (мышцы) тканям путем снижения в них
периферического сосудистого сопротивления.
Перечисленные реакции и процессы приводят к СТЭ, которые вместе с механическим повреждением структур мышечной и соединительной ткани в результате сократительной активности и действия внешних сил и являются непосредственной причиной запуска реакций, вызывающих ОТЭ.
Хорошо известно, что в результате применения физических нагрузок в организме происходят морфофункциональные изменения, называемые отставленными тренировочными эффектами
(ОТЭ). При правильной организации занятий ОТЭ, должны непременно приводить к улучшению состояния здоровья - в этом цель и смысл занятий оздоровительной аэробикой.
Однако надо помнить, что в научной и методической литературе под "тренировочными эффектами" чаще подразумевается улучшение в показателях так называемых физических качеств: силы, выносливости, гибкости, координации движений. В данном пособии это понятие рассматривается более широко, в соответствии с чем под ОТЭ понимаются все морфо-функциональные изменения, происходящие в организме под воздействием занятий аэробикой.
В общем случае ОТЭ запускаются в процессе функционирования систем, непосредственно осуществляющих (ОДА) и обеспечивающих (гормональные железы, внутренние органы и др.) физическую активность человека. Однако заметные изменения в физическом состоянии (т.е. собственно тренировочные эффекты) будут происходить только в том случае, если организм функционирует с нагрузкой, выше некоторого привычного дня него "порогового" уровня. В этом случае изменения, происходящие в разных клетках организма (срочные тренировочные эффекты) являются причиной активизации вполне определенных биохимических реакций, следствием которых является ускорение или (реже) замедление экспрессии (повышение функциональной активности) конкретных генов — участков ДНК, несущих информацию о строении определенных белков клеточных органелл. Изменения во внутриклеточной среде (СТЭ) и запускаемые при этом биохимические реакции, называются факторами экспрессии генов. При наличии благоприятной внутриклеточной среды (например, достаточных запасов энергетических субстратов, свободных аминокислот и мн. др.) повышенная экспрессия генов приводит к ускорению синтеза, накоплению или изменению
Эффекты увеличения интенсивности функционирования ОДА
изоферментного состава белков органелл клеток, состава и свойств мембран и т.п., что и является морфофункциональной основой более высоких функциональных возможностей данных клеток, тканей, органов или нормализации их работы.
Таким образом, управляя параметрами физической нагрузки по критериям ее направленности (на определенные системы организма), величины, интенсивности и объема, инструктор, через воздействие на факторы экспрессии их генов управляет функционированием генетического аппарата в клетках конкретных органов и тканей. Поэтому, рассматривая ОТЭ, надо понимать, во-первых, через какие факторы они реализуются, во вторых, в каких тканях, органах и системах происходят изменения, приводящие к улучшению показателей здоровья, силы, выносливости, координации, гибкости и т.д.
В данном разделе мы рассматриваем ОТЭ, которые могут быть достигнуты только при управлении нагрузкой по критериям направленности и интенсивности базовых движений в аэробной части класса. Тренировочные же эффекты, которые могут быть следствием увеличения объема (при заданной интенсивности и направленности) или других видов упражнений (стретчинга, стато-ди-намических, других разновидностей аэробных) описаны в последующих разделах пособия.
При этом предполагается, что техника отдельных базовых движений уже освоена, а блоки и комбинации не представляют координационной сложности для занимающихся даже при достижении высокой интенсивности работы ОДА.
Кратко приведем особенности ОТЭ.
1. Увеличение плеча действия силы, моментов силы, развиваемой мышцами, темпа, амплитуды движений, использования техники Hi impact чаще всего имеет своим следствием совершенствование нервно-мышечных механизмов проявления силы мышц без увеличения их объема и сопровождается
улучшением силовых способностей занимающихся. Эти изменения определяются следующим:
а) предполагается, что интенсивная стимуляция а-мотонейроного пула спинного мозга со стороны моторной зоны коры головного мозга увели -чивает его производительность. Это выражается в том, что а-мотонейроны приобретают способность к увеличению максимальной частоты им-пульсации, способность к более длительному поддержанию максимальной частоты импульсании, а в мотонейронном пуле в целом "просыпаются" находящиеся до этого в неактивном состоянии двигательные единицы (ДЕ) (напомним, что ДЕ -включает в себя а-мотонейрон с иннервируемыми им мышечными волокнами), иннервирующие, как правило, наиболее крупные и быстрые глико-литические (тип ПЬ) мышечные волокна;
б) улучшается способность к синхронизации
импульсов различных ДЕ. Это позволяет мышце
быстрее развивать усилие, т.е. улучшается способ
ность к "взрывному" проявлению силы;
в) улучшается координация работы мышп-си-
нергистов;
г) совершенствуются рефлекторные механиз
мы вытормаживания (т.е. расслабления) мышц-
антагонистов при выполнении движений;
2. Использование в тренировке техники Hi impact:
а) увеличивает механические воздействия на ОДА. Такие воздействия кроме совершенствования нервно-мышечных механизмов проявления силовых возможностей способствуют профилактике остеопороза — потери кальция из костной ткани, а также делает более эластичным и прочным связочно-сухожильный аппарат и соединительнотканные образования мышц. Вместе с морфологическими перестройками внутри мышечных волокон и формированием "механической однородности" мышечной ткани это спо-
Понятие "интенсивность'
собствует профилактике послетренировочных мышечных болей и микротравмирования мышц при выполнении отрицательной работы в фазе амортизации;
б) интенсивная проприорецептивная импуль-сация чувствительных элементов мышц и сухожилий, высокая мощность отдельных сокращений мышц и мышечной работы в целом приводит к существенному повышению активности симпато-адреналовой системы (САС)(САС включает симпатический отдел вегетативной нервной системы и тесно связанные с ним эндокринные железы надпочечников, секретирующие основные стресс-гормоны - адреналин и норадреналин). Активизация САС совершенствует механизмы мобилизации энергетических субстратов, в том числе липи-дов из жировой ткани.